液位过程模糊控制系统设计.pdf

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1、工业控制与应用《自动化技术与应用2010年第29卷第12期ndustrvControIandADDlications液位过程模糊控制系统设计张茂刚(太原热力设计院(有限公司)，山西太原030012)摘要：小殳介绍_厂液f过慢糊控制系统的设计。利Vt】数据采集模块7017和7024现了测量数据和控删弓‘的输入输。通过MCGS念软什，对液t过傩系统进行组念，_J『发j系统j控软件，斗设计丁■维使糊控制。乐统!I自盘『、作简使、运i证定的优点。验表日月，_I．JIl】)控制器相比，糊控制器使系统具仃更好

2、的助念响』、计能。关键词：模控制；液过；MCGSⅢ念软什【I】分类号：TI273．4l艾献怀1J!鹏：B义章编：l0037241(2010)l2O01704DesignofFuzzyControlSystemforaLevelProcessZHANGMao-gang(TaiyuanThermalDesignInstitute(CO．Ltd)，Taiyuan030012China)Abstract：Afuzzycontrolsystemfortheliquidlevelisintroducedint

3、hispaper．Byusingthedataacquisitionmodule7017and7024，theinputofthemeasurementdataandtheoutputoftheconn’olsignalarerealizedrespectively．ThroughtheMCGSconfigurationsoftware，theconfigurationofliquid—levelprocesscontrolsystemiscarriedon，andthemonitoringsof

4、t—wareofthesystemisdeveloped．Inaddition，atwo—dimensionalfuzzycontrollerisdesigned．Thecontrolsystemhassomeadventuressuchasfriendlyinterface，easyoperationandstablerunning．Theexperimentalresultsshowthatthefuzzycontrolcanprovideabetterdynamicperformanceth

5、anconventionalPIDcontro1．Keywords：fuzzycontrol；liquidlevelprocess；MCGSconfigurationsoftware1引言但是，被控过程的数学模型往往很难获得。PID控制是最早发展起来的控制策略之一，由于其模糊控制作为一种典型的智能控制方法，将专家经原理简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过验和知识表示为语言控制规则，并用这些控制规则对系程控制⋯1。随着工业过程复杂程度的提高，被控过程往统进行控制，具有无需建立被控过程数学模型

6、、对被控往具有非线性、时滞、时变不确定等复杂特性，难以获过程的非线性和时变性具有一定的适应能力，即鲁棒性得其精确的数学模型，应用常规PID控制器难以达到理好等优点，比较适合于大惯性、大滞后以及非线性过程想的控制效果，而且PID控制器参数的整定也是一件十的控制【，引。分棘手的事。另外，在实际运行中，被控过程特性往往本文针对工业现场普遍存在的液位过程，设计了计会发生一定的变化，若用一组参数固定不变的PID控制算机控制系统硬件回路，并在MCGS组态软件环境中进器则难以保证系统的控制品质【2】。为此，在众

7、多学者的行了系统组态，开发了系统监控软件，并实现了液位过努力下，出现了多种改进型PID控制策3-5】，改进型程模糊控制算法。实验结果表明，系统运行稳定、操作PID控制具有良好的动态响应特性和较强的抑制扰动的简便，与常规PID控制器相比，模糊控制器使系统具有更能力，与常规PID控制不同，先进PID控制方法多是基于好动态响应特性。模型的控制方法，其设计方法依赖于精确的过程模型[6】。2系统硬件设计整个系统硬件由液位过程、压力变送器、70l7和收稿日期：2o1o—o3—16《自动化技术与应用2010年第

8、29卷第12期T业控制与应用ndustryControlandApplications7024远程数据采集模块、电动调节阀以及工控机组成。刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。其结构如图1所示。设备窗口是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。此处需在通工控卜液位用串口父设备中将系统输入输出所需智能模块(7017机采压力传感器I卜过程和7024数据采集模块)添加进去，并进行设备属性设置。用户窗口主